RU2650411C2 - Устройство фиксации многофункционального инструмента с протяженной рукояткой с продольным непрерывным и глухим пазом для использования космонавтом в условиях невесомости - Google Patents
Устройство фиксации многофункционального инструмента с протяженной рукояткой с продольным непрерывным и глухим пазом для использования космонавтом в условиях невесомости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650411C2 RU2650411C2 RU2016118381A RU2016118381A RU2650411C2 RU 2650411 C2 RU2650411 C2 RU 2650411C2 RU 2016118381 A RU2016118381 A RU 2016118381A RU 2016118381 A RU2016118381 A RU 2016118381A RU 2650411 C2 RU2650411 C2 RU 2650411C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- handle
- tool
- groove
- width
- astronaut
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 title abstract 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical compound FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 101100478237 Caenorhabditis elegans ost-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D1/00—Hand hammers; Hammer heads of special shape or materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Emergency Lowering Means (AREA)
- Food-Manufacturing Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к космической технике, в частности к устройствам фиксации многофункционального инструмента с протяженной рукояткой для использования космонавтом в условиях невесомости с выполненным в рукоятке продольным сквозным пазом. В пазу рукоятки установлен узел фиксации, состоящий из двух одинаковых по размерам прямоугольных металлических рамок, каждая из которых имеет в поперечном сечении форму швеллера. Металлические рамки неподвижно соединены между собой своими плоскостями и образуют в поперечном сечении конфигурацию в виде двутавра. Паз в рукоятке инструмента выполнен непрерывным и глухим. Между металлическими рамками размещена идентичная по форме и размерам металлической рамке прокладка, выполненная из полимерного материала, обладающего свойством упругости и релаксационного расширения. В результате обеспечивается безопасность, эргономичность и надежность выполнения работ в условиях невесомости космонавтом. 8 ил.
Description
Изобретение относится к космической технике, в частности к средствам фиксации в условиях невесомости элементов предметной среды, особенно инструментов.
Обеспечение фиксации незакрепленных стационарно предметов является обязательным условием обеспечения трудовой деятельности и быта космонавтов. Уже К.Э. Циолковский осознавал и предвидел эту проблему и ясно представлял необходимость ее решения. В работе «Вне Земли», изданной в 1920 г., он писал: «Привязывать приходится и тарелки, и графины, и даже само кушанье. Вы положите вилку или ложку на стол, а она подскочит и полетит к соседу. Все должно быть на привязи» [Циолковский К.Э. Вне Земли. М.: «Золотая аллея», 2008].
Особо остро стоит вопрос о предотвращении утери инструментов в процессе их применения как за бортом космического объекта, так и в гермоотсеках. В первую очередь это относится к инструментам, использование которых осуществляется в процессе их динамики, например к молотку - ручному инструменту ударного действия с поступательным движением рабочей части - бойка. При этом возможно использование рукоятки молотка в качестве рычага.
Известен молоток, предназначенный для использования в космических условиях, на конце рукоятки которого выполнено ушко для присоединения карабина страховочного фала. Длина фала позволяет выполнять рабочие действия, при этом исключается утеря инструмента, «уплывание» его из рабочей зоны в случае, если космонавт выпустит рукоятку из кистевого захвата (Цыганков О.С. Пятидесятилетие внекорабельной деятельности // Космическая техника и технологии. 1 (8). 2015. С. 8, рис. 5). Здесь же показан молоток, на конце рукоятки которого предусмотрено вспомогательное устройство, выполненное с зубом-зацепом и противостоящим плоским упором для вскрытия "залипших" крышек люков, что позволяет использовать данный молоток в двух функциях: как ударный инструмент при удерживании за рукоятку и как рычаг при удерживании за боек. В показанной конструкции в рукоятке выполнены пазы с перемычками, предназначенные исключительно для снижения массы инструмента (прототип). Данная конструкция не обеспечивает присоединения карабина страховочного фала к инструменту, не обеспечивает безопасности выполнения работ.
Задачей изобретения является создание устройства, обеспечивающего безопасность, эргономичность и надежность фиксации многофункционального инструмента с протяженной рукояткой, оснащенной на ее концах технологическими рабочими головками, а также присоединение карабина страховочного фала к инструменту.
Техническим результатом изобретения является обеспечение безопасности, эргономичности и надежности выполнения работ в условиях невесомости космонавтом, в том числе облаченным в скафандр под избыточным давлением, обеспечение присоединения карабина страховочного фала к инструменту с возможностью перемещения карабина по пазу вдоль и/или поперек рукоятки, а также снижение объема механообработки и повышение технологичности сборки.
Технический результат достигается тем, что устройство фиксации многофункционального инструмента с протяженной рукояткой с продольным непрерывным и глухим пазом для использования космонавтом в условиях невесомости содержит установленный в пазу рукоятки узел фиксации, тугоподвижный в продольном и поперечном направлении, состоящий из двух одинаковых по размерам прямоугольных металлических рамок, каждая из которых имеет в поперечном сечении форму швеллера, при этом металлические рамки неподвижно соединены между собой и образуют в поперечном сечении конфигурацию в виде двутавра, причем между металлическими рамками размещена идентичная им по форме и размерам прокладка, выполненная из полимерного материала, обладающего свойством упругости и релаксационного расширения, при этом внутренние размеры упомянутой рамки k×d определяются шириной рукоятки инструмента а в плоскости паза рукоятки инструмента и окном с размерами с×d для присоединения крюка карабина страховочного фала с учетом выполнения следующих соотношений:
ƒ=0,5(b-δ); h>0,5(b-S); k=а+с, где:
ƒ - толщина рамки;
b - ширина паза в рукоятке инструмента;
δ - толщина прокладки;
h - ширина полки швеллера;
а - ширина рукоятки инструмента;
k - высота рамки по внутреннему размеру;
с - высота окна под крюк карабина страховочного фала.
Заявленные отличительные признаки изобретения обосновываются следующим образом.
Возможность смещать узел фиксации позволяет использовать рабочие технологические головки инструмента, расположенные на противоположенных концах рукоятки (фиг. 1). Свободное окно узла фиксации выполняется по размерам с×d предполагаемого к применению крюка карабина страховочного фала, чем гарантируется фиксация инструмента (фиг. 3, 5).
Предотвращение произвольного смещения узла фиксации, его тугоподвижность обеспечивается за счет использования прокладки из полимерного материала, ее предварительного обжатия и последующего последействия упругой деформации и релаксационного расширения, свойственного полимерам, например, фторопласту-4 (авт. свид. №261051, опубл. 01.01.1970, МПК: F16J 15/02). Фторопласт-4 (ОСТ B-6-05-810-88) -отечественный высокотехнологичный пластик, обладающий тепло-, хладо- и химической устойчивостью, стойкий к воздействию вакуума и солнечной радиации, его рабочая температура -269…+260°C (Справочник по пластическим массам. Под редакцией М.И. Гарбара // Издательство Химия. 1967. С. 132-146).
Технология подготовки полимерной прокладки к сборке заключается в следующем. Толщина заготовки δзаг выбирается на 40-50% больше необходимой толщины δ для данной конструкции. Заготовка обжимается до толщины δ непосредственно перед сборкой узла фиксации и закрепляется между рамками в узле фиксации крепежными деталями. В конкретном примере для получения прокладки толщиной 4 мм выбирается заготовка толщиной 5,5-6,0 мм и обжимается до 4 мм.
Невыпадение узла фиксации из паза обеспечивается швеллерообразной формой рамок, при этом ширина h полки швеллера превосходит половину разности между шириной паза в рукоятке инструмента и толщиной δ прокладки, то есть h>0,5(b-δ) (фиг. 4, 5).
Сущность изобретения поясняется графическими материалами на фиг. 1-8.
Фиг. 1 - рукоятка инструмента, вид сверху.
Фиг. 2 - рукоятка инструмента, вид сбоку.
Фиг. 3 - узел фиксации, вид сверху.
Фиг. 4 - узел фиксации в сечении А-А.
Фиг. 5 - рамка.
Фиг. 6 - рамка в сечении В-В.
Фиг. 7 - рамка в сечении Г-Г.
Фиг. 8 - фото многофункционального инструмента с протяженной рукояткой, оснащенной на ее концах технологическими рабочими головками.
На фигурах введены следующие обозначения:
1 - рукоятка инструмента;
2 - узел фиксации;
3 - паз в рукоятке;
4 - рамка;
5 - полка швеллера;
6 - прокладка;
7 - крепежная деталь.
а - ширина рукоятки инструмента;
b - ширина паза в рукоятке;
ƒ - толщина рамки (0,5(b-δ));
δ - толщина прокладки;
h - ширина полки швеллера (h>0,5(b-δ));
k - высота рамки (внутренний размер) (а+с);
d - ширина рамки (внутренний размер) или ширина окна под крюк карабина страховочного фала;
с - высота окна под крюк карабина страховочного фала.
Устройство фиксации многофункционального инструмента для использования космонавтом в условиях невесомости (фиг. 1, 2) включает протяженную рукоятку инструмента 1 с продольным пазом 3 (фиг. 2), в который помещен узел фиксации 2 (фиг. 3), состоящий из двух рамок 4 (фиг. 4-7) и помещенной между ними прокладки 6 (фиг. 4), идентичной по форме и размерам рамкам 4, рамки 4 с обращенными наружу полками швеллеров 5 и прокладка 6 между ними соединены плоскостями и скреплены крепежными деталями 7 (например, винтами с потайными головками), образуя в поперечном сечении фигуру в виде двутавра (фиг. 4).
Паз 3 в рукоятке инструмента 1 выполнен непрерывным и глухим, а внутренние размеры рамки k×d определяются шириной рукоятки инструмента а в плоскости паза 3 рукоятки инструмента 1 и окном с размерами c×d для присоединения крюка карабина страховочного фала космонавта (на фигурах не показан) с учетом выполнения следующих соотношений:
ƒ=0,5(b-δ); h>0,5(b-δ); k=a+c, где
ƒ - толщина рамки;
b - ширина паза в рукоятке инструмента;
h - ширина полки швеллера;
a - ширина рукоятки инструмента;
k - высота рамки (внутренний размер);
c - высота окна под крюк карабина страховочного фала.
Металлические пластины могут быть изготовлены, например, из стали 12Х18Н10Т-ТУ1413564-83, ГОСТ BP 2590-88, прокладка - из фторопласта-4 по ОСТ 8-6-05-810-88, рукоятка из прутка ВТ14Кр ОСТ 90173-75. Паз в рукоятке выполняется фрезерованием.
Последовательность сборки устройства фиксации
многофункционального инструмента с протяженной рукояткой:
- две рамки 4 с обращенными наружу полками швеллеров 5 и прокладка 6 после обжатия раздельно и последовательно вкладываются в продольный сквозной паз 3, выполненный в рукоятке инструмента 1;
- рамки 4 и прокладку 6 между ними соединяют плоскостями и скрепляют крепежными деталями 7 (например, винтами с потайными головками), получая, таким образом, узел фиксации 2.
Эксплуатация изобретения осуществляется следующим образом. К узлу фиксации 2 (фиг. 1-3), используя окно размером c×d, космонавт присоединяет карабин страховочного фала, второй конец которого закреплен в инструментальном контейнере или на конструкции объекта, например на поручне, или на скафандре космонавта. Затем узел фиксации 2 по пазу 3 перемещают и устанавливают на рукоятке 1 в положение, противоположное положению используемой рабочей головки. При использовании обеих рабочих головок в процессе одной технологической операции космонавт может перемещать узел фиксации 2 по пазу 3 вдоль и/или поперек рукоятки 1, не отсоединяя карабин страховочного фала от узла фиксации 2.
В Ракетно-космической корпорации "Энергия" им. СП. Королева изготовлен опытный образец устройства фиксации в невесомости многофункционального инструмента с протяженной рукояткой, на противоположных концах которой установлены две рабочие технологические головки (фиг. 8). Опытный образ представляет собой молоток, боек которого выполнен из стали 7ХГ2МФГ ГОСТ 5950-73, протяженная рукоятка выполнена из титанового сплава ВТ14Кр ОСТ 1 90173-75, в которой профрезерован продольный паз. Другая оконечность рукоятки, зауженная на 5° по ширине с каждой стороны, выполнена плоской, отогнутой на 15° и содержит открытый конусообразный паз. Это оконечность рукоятки может применяться для отделения "залипших" крышек люков, для захвата головок крепежа, изгибания проволоки, прутков, полос. Пластины фиксатора выполнены фрезерованием из круга по ГОСТ BP 2590-88 из стали 12Х18Н10Т - ТУ 1413564-83, прокладки выполнены из фторопласта-4 по ОСТ 8-6-05-810-88.
Claims (10)
- Устройство для фиксации многофункционального инструмента с протяженной рукояткой, выполненной с продольным непрерывным и глухим пазом, при использовании космонавтом в условиях невесомости, характеризующееся тем, что оно содержит установленный в пазу рукоятки узел фиксации, тугоподвижный в продольном и поперечном направлениях, состоящий из двух одинаковых по размерам прямоугольных металлических рамок, каждая из которых имеет в поперечном сечении форму швеллера, при этом металлические рамки неподвижно соединены между собой и образуют в поперечном сечении конфигурацию в виде двутавра, причем между металлическими рамками размещена идентичная им по форме и размерам прокладка, выполненная из полимерного материала, обладающего свойством упругости и релаксационного расширения, при этом внутренние размеры упомянутой рамки k×d определяются шириной рукоятки инструмента а в плоскости паза рукоятки инструмента и окном с размерами с×d для присоединения крюка карабина страховочного фала с учетом выполнения следующих соотношений:
- ƒ=0,5(b-δ); h>0,5(b-δ); k=а+с,
- где
- ƒ - толщина рамки;
- b - ширина паза в рукоятке инструмента;
- δ - толщина прокладки;
- h - ширина полки швеллера;
- а - ширина рукоятки инструмента;
- k - высота рамки по внутреннему размеру;
- с - высота окна под крюк карабина страховочного фала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118381A RU2650411C2 (ru) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Устройство фиксации многофункционального инструмента с протяженной рукояткой с продольным непрерывным и глухим пазом для использования космонавтом в условиях невесомости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118381A RU2650411C2 (ru) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Устройство фиксации многофункционального инструмента с протяженной рукояткой с продольным непрерывным и глухим пазом для использования космонавтом в условиях невесомости |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016118381A RU2016118381A (ru) | 2017-11-16 |
RU2650411C2 true RU2650411C2 (ru) | 2018-04-13 |
Family
ID=60328194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016118381A RU2650411C2 (ru) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Устройство фиксации многофункционального инструмента с протяженной рукояткой с продольным непрерывным и глухим пазом для использования космонавтом в условиях невесомости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2650411C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2658878A1 (fr) * | 1990-02-26 | 1991-08-30 | Valeo | Dispositif de connexion rapide entre deux portions d'une timonerie, notamment pour vehicule automobile. |
SU1752541A1 (ru) * | 1990-01-12 | 1992-08-07 | Ленинградский механический институт им.Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф. | Молоток |
RU2005675C1 (ru) * | 1990-10-08 | 1994-01-15 | Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева | Ручной инструмент для космонавта |
RU2208719C2 (ru) * | 2001-07-16 | 2003-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева" | Зажим для крепления предмета |
-
2016
- 2016-05-12 RU RU2016118381A patent/RU2650411C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1752541A1 (ru) * | 1990-01-12 | 1992-08-07 | Ленинградский механический институт им.Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф. | Молоток |
FR2658878A1 (fr) * | 1990-02-26 | 1991-08-30 | Valeo | Dispositif de connexion rapide entre deux portions d'une timonerie, notamment pour vehicule automobile. |
RU2005675C1 (ru) * | 1990-10-08 | 1994-01-15 | Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева | Ручной инструмент для космонавта |
RU2208719C2 (ru) * | 2001-07-16 | 2003-07-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева" | Зажим для крепления предмета |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016118381A (ru) | 2017-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE202010001175U1 (de) | Dachhaken und Befestigungsmittel | |
US3624876A (en) | Manually operated lip clinching tool | |
Zhang et al. | The study of constitutional phases in a Ni47Ti44Nb9 shape memory alloy | |
RU2647427C2 (ru) | Протяженная рукоятка многофункционального инструмента для использования в условиях невесомости | |
RU2650411C2 (ru) | Устройство фиксации многофункционального инструмента с протяженной рукояткой с продольным непрерывным и глухим пазом для использования космонавтом в условиях невесомости | |
Freund et al. | Observations on high strain rate crack growth based on a strip yield model | |
SU610477A3 (ru) | Плакированный материал | |
DE2907638A1 (de) | Verfahren zum erstellen einer befestigung mit widerstandsfaehigkeit gegen korrosion und entsprechendes befestigungssystem | |
EP1947258A3 (de) | Deckensegel | |
DE102018131013B4 (de) | Schornsteinsicherungssystem und Schornsteinsystem | |
DE4314065C2 (de) | Heizkörperverkleidung und Verfahren zu deren Montage | |
EP1787537A3 (de) | Körperschutzpanzerung, insbesondere für den Stichschutz | |
DE102009030836A1 (de) | Befestigungselement für Dachaufbauten, insbesondere Solaranlagen, Dachaufbau mit einem derartigen Befestigungselement und Verfahren zur Befestigung eines Teils einer Solaranlage | |
Andrea et al. | Szendvicspanel tárcsahatásának elemzése: Stressed skin effect evaluation of sandwich panels | |
JPS645830A (en) | Composite metal plate excellent in vibration-damping property and heat resistance | |
AT216727B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen von Haltebändern für insbesondere als Dachhaut dienende Blechbahnen an Spanndrähten | |
DE3318890C2 (de) | Mastfuß für Stehsegelgeräte | |
DE20115715U1 (de) | Selbstklebende Dämmstoffstreifen | |
Sahakyan et al. | The contact problem for piecewise-homogeneous elastic plate reinforced by finite elastic stringer of variable stiffness | |
AL-DORE | COLD DRAWING OF ASYMMETRIC SECTION BARS: GENERAL COLD DRAWING THEORY IS EXTENDED, USING FINITE ELEMENT AND UPPER BOUND ANALYSIS TECHNIQUES, TO THE DRAWING OF ASYMMETRIC SECTION BAR STOCK. THE THEORY IS CORRELATED WITH EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS. | |
DE80675C (ru) | ||
UA133992U (uk) | Кронштейн | |
DE211796C (ru) | ||
DE202022105494U1 (de) | Schornsteinsicherungssytem und Schornsteinsystem | |
DE8410167U1 (de) | U-foermig gebogener dachhaken |